Os profissionais encontram-se sujeitos a variados riscos nos seus locais de trabalho. Estes podem estar sujeitos a agentes físicos e químicos. As estratégias de avaliação de exposição profissional vão desde o diagnóstico à monitorização e controlo, de forma a revelar as fontes e as tarefas num determinado ambiente de trabalho, que representam um maior risco de exposição para os trabalhadores.
3.1- Conforto térmico
3.1.1- Introdução ao conforto térmico e stress térmico
Os estudos sobre o conforto térmico têm como objetivo analisar e definir as condições que são precisas para um melhor desempenho e um ambiente térmico adequado a diferentes atividades humanas. Por conseguinte foram estabelecidos métodos e princípios, com a ajuda de ferramentas e instrumentos, para uma análise térmica do ambiente detalhada (Lamberts et al, 2008). A nível profissional o conforto térmico visa, principalmente, três fatores:
• A satisfação do Homem ou o seu bem-estar ao sentir-se confortável no seu posto de trabalho;
• O desempenho humano é um dos principais fatores para ajudar a explicar o conceito de conforto térmico. O desconforto causado por temperaturas frias ou quentes reduzem o desempenho na sua atividade de trabalho.
• A conservação de energia exigida em resultado dos consumos atuais e impactos ao nível do aquecimento global. O aumento de população causada pelo acréscimo rápido das tecnologias, “obrigou” as pessoas a passarem a maior parte do tempo em locais denominados “artificiais”, ou seja, em ambiente condicionados, permitindo descobrir parâmetros e condições que evitam problemas desnecessários, como o desconforto, resolvidos frequentemente com um aumento do consumo de energia.
O ambiente térmico é um dos indicadores mais importantes relacionados com os postos de trabalho, sendo essencial para garantir melhores condições de trabalho e o conforto de todos os trabalhadores presentes num dado estabelecimento.
O Homem é negativamente afetado quando está sujeito a situações de desconforto térmico, que pode causar várias consequências/sintomas, como o decréscimo na satisfação do que realiza, o seu desempenho incorreto no trabalho e, consequentemente, uma diminuição de produtividade (Quintela, 2009). A saúde do trabalhador, bem como a sua segurança, se existir este desconforto pode implicar um aumento da taxa de risco de acidentes (Halton, 2007). Por conseguinte deverá ser garantida uma temperatura que varie ente os 18ºC e os 26°C (Halton, 2007).
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Pode-se também definir o ambiente térmico como o conjunto de variáveis térmicas que pode influenciar o organismo do trabalhador, intervindo de forma direta ou indireta, na saúde e bem- estar, bem como na produção e realização das tarefas que está sujeito (Carneiro, 2012). O conforto térmico não é uma definição exata e não envolve ter condições únicas e específicas. Tornar o trabalho satisfatório, num determinado estabelecimento, é uma tarefa que se pode dizer que é quase impossível. Todas as pessoas presentes em diferentes setores de trabalho podem reagir de maneira diferente por terem uma sensibilidade diferente de todos os outros. Com uma boa temperatura vários fatores tornam-se favoráveis, como por exemplo o menor número de acidentes (Baptista, 2011).
O stress térmico pode ser descrito como o estado em que a pessoa está submetida e exposta a condições de trabalho de ambientes extremos, tanto de frio como calor (Lamberts et al, 2008). A procura de um índice de stress térmico que descreva a sobrecarga fisiológica para determinadas condições ambientais, tem vindo a representar um esforço no campo da saúde e da higiene nos estabelecimentos de trabalho. O índice de stress térmico é um indicador muito competente para quando se procede ao estudo de medidas de controlo das temperaturas observadas no local de trabalho.
As churrasqueiras representam locais de trabalho sujeitos a gamas de temperaturas e de humidade elevadas e podem-se confrontar diariamente com condições desfavoráveis, que podem implicar riscos para a segurança, saúde e bem-estar do trabalhador. No caso das churrasqueiras, a manutenção de temperatura e humidade adequada a que o trabalhador está exposto é de extrema dificuldade, devido a estas serem zonas críticas, onde à sua volta existem aparelhos/equipamentos com fortes emissões de calor, tais como o grelhador, fogões, fritadeiras ou frigideiras (Carneiro, 2012). Além disso a intensidade das fontes de calor não é constante ao longo da produção de refeições, acarretando uma grande variação de temperatura na proximidade destas fontes assim como na quantidade de poluentes gerados no processo de processamento dos alimentos.
O desconforto, nos estabelecimentos de restauração, pode ser causado por vários fatores como por exemplo assimetria da radiação térmica, correntes de ar, gradiente térmico vertical, entre outros. Estes fatores não atingem o corpo de forma global, mas podem causar desconforto na pessoa. Os principais fatores são:
• Assimetria de radiação térmica – A assimetria de radiação térmica pode ser observada por janelas abertas, superfícies não isoladas, fornos e calor gerado por máquinas em alguns setores de trabalho. Quanto maior a assimetria maior o número de pessoas desconfortáveis com o ambiente (ISO 7730:2005).
• Correntes de ar - Esta situação é causada pelo ar em movimento num determinado espaço;
• Diferenças de temperatura do ar, no sentido vertical – Na maioria dos espaços a temperatura do ar aumenta com a altura. Se o gradiente da temperatura é grande entre a temperatura do ar ao nível da cabeça e do tornozelo, pode ocorrer desconforto no corpo, estando este em neutralidade térmica (ISO 7730:2005).
15 • Pisos aquecidos ou resfriados – Devido ao contacto dos pés com o chão, o desconforto local nos pés pode ser observado quando o piso estiver resfriado ou aquecido. A temperatura do piso é influenciada pelos constituintes que fazem parte da construção de um prédio, por exemplo. Uma reação normal das pessoas em contacto com o chão, quando sente desconforto, é aumentar a temperatura interna do ambiente, possibilitando o aumento do desconforto térmico e o aumento de consumo de energia (ISO 7730:2005).
3.1.2- Índices e variáveis estudadas no conforto e stress térmico
Os fatores físicos, ambientais e pessoais, para o cálculo do conforto e stress térmico têm por base a temperatura do ar, a temperatura radiante média, a velocidade do ar, a humidade do ar, a atividade desempenhada e o vestuário utilizado pelas pessoas expostas. A partir do conhecimento e quantificação dos fatores atrás referidos é possível estimar um conjunto de índices que estão na base da avaliação do conforto e stress térmico, como por exemplo o índice do voto médio previsto (PMV), o índice da percentagem prevista de insatisfeitos (PPD) e o índice da temperatura do bolbo húmido e globo (WBGT).
O índice de voto médio previsto (PMV) agrupa os dados em sete níveis de classificação, baseado no balanço térmico do corpo humano. (ISO 7730:2005).
Segundo a ISO 7730:2005, a insatisfação individual manifesta-se em ambientes Quentes (+2), Muito Quentes (+3), Frios (-2) ou Muito Frios (-3).
O PMV pode ser usado para verificar se um determinado ambiente está conforme os critérios estabelecidos de conforto e estabelecer requisitos para diferentes aceitabilidades. O PMV deve ser
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calculado para quando a sensação térmica está considerada entre os valores “-2” e “+2” da tabela. Terão também que se verificar as seguintes condições:
• Metabolismo entre 46 e os 232 [w/m2] (0,8 a 4 met);
• Isolamento do vestuário entre 0 e os 0,310 [m2.K/W] (0 a 2 Clo);
• Temperatura do ar entre os 10 e os 28 [°C];
• Temperatura média radiante entre os 10 e os 40 [°C];
• Velocidade do ar entre os 0 e 1 [m/s];
• Pressão parcial de vapor entre os 0 e os 2700 [Pa];
A ISO 7730:2005 contém indicações precisas para o cálculo do índice da percentagem previsto de insatisfeitos (PPD – Predicted Percentage of Dissatisfied). Este índice indica a percentagem de população insatisfeita, ao estar exposta a um certo ambiente térmico, correlacionando diretamente com o PMV calculado nas mesmas circunstâncias.
Equação 1 - Cálculo do PPD.
𝑃𝑃𝐷 = 100 − 95 × (𝑒𝑥𝑝−0,03353×𝑃𝑀𝑉4−0,2179×𝑃𝑀𝑉2
)
A correlação entre o PMV e PPD é apresentada na Figura 5.
Sabe-se que para um ambiente térmico confortável o PPD não deverá ultrapassar os 10%, correspondentes a uma gama de valores compreendida entre os “-0,5” e os “+0,5” na tabela de sensação térmica.
17 O índice da temperatura do bolbo húmido e globo (WBGT) combina a medição de dois parâmetros, temperatura de bolbo húmido e a temperatura de globo negro e em algumas situações, a medição da temperatura do ar (ISO 7243/1989).
A temperatura de bolbo húmido é o valor indicado por um sensor de temperatura envolto de água destilada, ventilada naturalmente e colocado num determinado ambiente sem ventilação forçada.
A temperatura de globo negro é a temperatura indicada por um sensor de temperatura colocado no centro de um globo com um diâmetro de 150 mm. Para a medição da temperatura do ar, o sensor de temperatura deverá estar protegido da radiação por um dispositivo que impeça a circulação do ar em torno do sensor.
O índice da temperatura do bolbo húmido e do globo (WBGT) é um dos índices do stress térmico ao qual um sujeito está exposto. O método para avaliar o stress térmico ligado a este índice é a hipótese ou a escolha entre usar o índice muito preciso e a necessidade de realizar várias medições de monitorização, em diversos postos de trabalho (ISO 7243/1989).
O índice WBGT é determinado a partir da temperatura do bolbo húmido (tbun) e da temperatura do globo (tg), em algumas medições pode ser preciso igualmente a temperatura do ar (ta).
• Para ambientes internos ou externos sem radiação direta do sol: Equação 2 - Cálculo do WGBT.
𝑊𝐵𝐺𝑇 = 0,7 × 𝑡𝑏𝑢𝑛+ 0,3 × 𝑡𝑔
• Para a estimativa do valor metabólico do trabalhador, basta somar o índice correspondente à sua posição ao índice correspondente ao trabalho por ele desempenhado.
Equação 3 - Estimativa do valor metabólico do trabalhador.
𝑊𝐵𝐺𝑇 =𝑊𝐵𝐺𝑇(𝑐𝑎𝑏𝑒ç𝑎) + 2 ∗ 𝑊𝐵𝐺𝑇(𝑎𝑏𝑑ó𝑚𝑒𝑛) + 𝑊𝐵𝐺𝑇 (𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜𝑧𝑒𝑙𝑜𝑠)
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O valor do WBGT, quando o ambiente térmico é uniforme (não existem variações de temperatura superiores aos 5%), pode assumir o valor para medições feitas à altura do abdómen (h=1,1 m).
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Os valores de referência do WBGT estão apresentados na seguinte tabela:
Tabela 5 - Classe de metabolismo. (Fonte: ISO 7243/1989)
Classe de Metabolismo Valor de referência do WBGT
0 33
1 30
2 28
As variáveis de conforto térmico estão divididas em 7 partes: • Temperatura do ar, (°C);
• Temperatura média radiante, Trm, (°C);
• Humidade do ar (%);
• Velocidade do ar, Var, (m/s);
• Pressão parcial do vapor de água no ar ambiente, pa, (kpa);
• Isolamento térmico das roupas utilizadas, Icl, (clo);
• Atividade desempenhada, M, (W/m2);
A temperatura do ar é a temperatura ao redor do corpo humano e a temperatura média radiante pode ser obtida a partir dos valores da temperatura do globo, tg, da temperatura do ar e da velocidade do ar ao redor do globo. O termómetro de globo esférico representa melhor o corpo humano na posição sentada, mas um sensor do tipo elipsoide observa melhor o corpo humano tanto na posição em pé como sentada.
A humidade descreve a quantidade real de vapor de água contida no ar, ao contrário da humidade relativa, que descreve a quantidade de vapor de água presente a uma dada temperatura. A humidade permite analisar as trocas por evaporação entre o homem e o ambiente, na mesma temperatura.
A velocidade do ar é um indicador que deve ser levado com uma elevada importância quando se observam trocas de calor por convecção e evaporação na posição da pessoa, no seu posto de trabalho. Nos casos em que o fluxo de ar é unidirecional, é possível o uso de um sensor que seja sensível a só esta direção. Em suma, a velocidade do ar define-se pela magnitude e direção. Em ambientes térmicos é considerada a velocidade do ar efetiva, ou seja, o valor da magnitude do fluxo
19 da velocidade numa determinada direção. O fluxo do ar pode ser explicado pela velocidade média, va, que é dada pela velocidade média que se tira instantaneamente, num determinado intervalo de tempo.
O metabolismo é caracterizado por uma conversão química em trabalho mecânico e energia térmica que o corpo humano realiza para a concretização das suas tarefas. Assim procede-se a um cálculo da taxa de metabolismo de forma a caracterizar o esforço muscular e o custo enérgico implícito. Este fator torna-se bastante importante para determinar o esforço e conforto em climas especialmente quentes (Carneiro, 2012)
A taxa de metabolismo, representada pela letra M, significa a energia consumida/utilizada por um ser humano num determinado período de tempo ou a quantidade de calor por unidade de tempo produzida por unidade de área de pele. A taxa de metabolismo pode ser expressa em W/m2 ou em met.
De acordo com a norma internacional (ISO 7730/2005), um met corresponde a uma perda de energia sob a forma de calor de 58W/m2, estando associado ao estado de um indivíduo do sexo masculino em repouso. Podem-se distinguir dois tipos de metabolismo: o metabolismo de atividade, que resulta do esforço físico humano e da sua atividade e o metabolismo basal que é considerado um valor standard igual a 45W/m2, correspondendo ao estado de repouso do organismo, sem influências térmicas externas e com vestuário termicamente neutro (Meles, 2012).
Em geral, as taxas de metabolismo associadas às mulheres são cerca de 30% inferiores à dos homens (Meles, 2012). No entanto, a atividade das pessoas consiste num conjunto diferente de atividades e períodos de descanso ao longo do dia. A taxa de metabolismo varia tendo em conta vários fatores, como a atividade desempenhada por um indivíduo, o próprio indivíduo, as condições em que a atividade é desempenhada, entre outros (Meles, 2012).
A quantidade de calor produzido internamente no corpo humano é um dos fatores de determinação ou estudo do stress térmico. A energia metabólica é a quantidade de energia consumida pelo corpo no desempenho das atividades e pode ser determinada a partir do consumo de oxigénio do trabalhador ou a partir de tabelas de referência, em função da atividade.
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O vestuário é uma variável importante para estudar o conforto térmico, pois permite identificar o vestuário de trabalho face às condições de trabalho a que estão expostos. É também um elemento de elevado relevo, para este estudo, devido a regular as trocas de energias sob a forma de calor.
Tabela 6 - Classificação da taxa metabólica. Fonte: (ISO 7243/1989)
21 O vestuário pode funcionar como um isolante térmico, pois forma uma resistência no corpo junto a uma camada de ar mais aquecido, tendo em conta a adaptação ao corpo e à porção do corpo que cobre.
Para a análise do variável vestuário é avaliada a resistência térmica do vestuário que consiste no poder protetor do mesmo (Rodrigues, 2007). Esta variável é expressa em Clo, que representa, citando Rodrigues (2007), “a resistência térmica oferecida por cada 0,155m2 do conjunto de roupa vestida, quando a pele coberta arrefece 1°C devido à transferência de energia sob a forma de calor de 1W para a superfície exterior da referida roupa”.
A resistência térmica do vestuário está relacionada com a temperatura do ar, trabalho externo e das características do vestuário. O trabalho externo está associado com a taxa metabólica e da atividade/ movimento desenvolvido por um indivíduo.
Os valores da resistência térmica do vestuário podem ser consultados através de valores tabelados associadas à ISO 7730/2005. Na Tabela 8 podem observar-se alguns exemplos desses valores.
3.2- Exposição a partículas
Por norma, os trabalhadores passam cerca de oito horas por dia no seu local de trabalho, o que faz acreditar a que os ambientes que estão expostos sejam seguros e saudáveis. No entanto, frequentemente, nos seus postos de trabalho estão expostos a diversas substâncias que podem ser perigosas para a sua segurança e para a sua saúde no trabalho.
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O aparelho respiratório constitui a via principal de penetração de partículas no organismo humano. Após a inalação, as partículas podem ser libertadas ou depositadas em diferentes regiões do sistema respiratório. Essa deposição varia em função do diâmetro, do grau de agregação e aglomeração e do comportamento no ar dessas mesmas partículas.
Para se obter um maior controlo e uma melhor monitorização destes parâmetros, existem formas de avaliar, reduzir ou eliminar esta exposição, o que implica a realização de análises segundo normas de amostragem e análise, assim como a comparação dos resultados obtidos com valores limites de exposição, que se denominam pela sigla VLE (NP 1796:2014).
Os VLE são valores que correspondem às concentrações do ar das várias substâncias e podem representar as condições para as quais se admite que o trabalhador esteja exposto no dia-a-dia, sem efeitos adversos. Por vezes, alguns trabalhadores são mais suscetíveis a certos poluentes, podendo apresentar desconforto a concentrações iguais ou com valores inferiores aos VLE (NP 1796:2014).
Entre 1980 e 1990 desenvolveram-se classificações para as partículas e poeiras, dependendo dos seus critérios de amostragem. Estabeleceu-se que as amostragens devem ser baseadas em frações ou em tamanhos progressivamente mais finas: inaláveis, torácicas e respiráveis. Pode-se definir estes três termos como:
• Partículas inaláveis - Agentes que são potencialmente perigosos quando se depositam em qualquer região do trato respiratório;
• Partículas torácicas - Agentes que são potencialmente perigosos quando se depositam na região dos canais pulmonares e na zona de trocas gasosas;
• Partículas respiráveis - Agentes potencialmente perigosos quando se depositam na região de trocas gasosas;
Figura 6 - Local de deposição das frações inaláveis, torácicas e respiráveis no sistema respiratório. (Fonte: Ouriques et al, 2015)
23 Os três tipos de fração mássica de partículas considerados acima, são definidos, segundo a norma, quantitativamente pelas seguintes equações:
• Fração inalável:
Equação 4 - Cálculo da fração inalável.
𝑃𝐼(𝑑𝑎𝑒) = 0,5[1 + 𝑒(−0,06𝑑𝑎𝑒)]
para 0 < (𝑑𝑎𝑒)≤100μm, onde:
o 𝑃𝐼(𝑑𝑎𝑒) – Eficiência da colheita;
o dae – diâmetro aerodinâmico da partícula, em μm; • Fração torácica:
Equação 5 - Cálculo da fração torácica.
𝑃𝑇(𝑑𝑎𝑒) = 𝑃𝐼(𝑑𝑎𝑒)[1 − 𝐹(𝑥)] Onde:
o F(x) – função densidade de probabilidade da variável normalizada, x, sendo:
𝑥 = ln (𝑑𝑎𝑒 Ţ ) ∈ Onde: o Ţ= 11,64μm – mediana de distribuição;
o ∈=1,5 – desvio padrão geométrico da distribuição • Fração respirável:
Equação 6 - Cálculo da fração respirável.
𝑃𝑅(𝑑𝑎𝑒) = 𝑃𝐼(𝑑𝑎𝑒)[1 − 𝐹(𝑥)] Onde:
o F(x) – função densidade de probabilidade da variável normalizada, x, sendo:
𝑥 =
ln (𝑑Ţ )𝑎𝑒 ∈ o Ţ= 11,64μm – mediana de distribuição;
o ∈=1,5 – desvio padrão geométrico da distribuição
Existe uma preocupação crescente, por parte da sociedade, relativamente aos possíveis efeitos que a emissão de poluentes possa ter na sua qualidade de vida, saúde e ambiente. Os poluentes existentes e os seus níveis dependem do tipo de ambiente: exterior, interior, urbano e rural.
De modo a salvaguardar a segurança e a saúde dos trabalhadores, diversos organismos nacionais e internacionais têm desenvolvido um conjunto de normas, visando o estabelecimento dos níveis máximos de exposição aos diferentes poluentes. A NP 1796:2014 apresenta uma lista
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dos valores limite de exposição profissional a agentes químicos. Torna-se por isso necessário realizar a monitorização destes parâmetros, de forma a estudá-los, controlá-los e reduzi-los. A monitorização ocupacional é entendida como a observação, medida e cálculo, sistemáticos, da condição do ambiente de trabalho e das emissões de poluentes, ao longo do tempo.
Os valores recomendados para a exposição ao trabalhador a partículas estão representados na seguinte tabela:
Tabela 9 - Valores máximos recomendados de exposição segundo a NP 1796:2014. Fonte: (NP 1796:2014)
Agente Químico VLE Normas e Legislação
Partículas inaláveis 10 mg/m3 NP 1796:2014
Partículas respiráveis 3 mg/m3 NP 1796:2014
Carvão Antracite – Fração
respirável 0.4 mg/m
3 NP 1796:2014
Carvão Betuminoso – Fração
respirável 0.9 mg/m
3 NP 1796:2014
Quanto às partículas, segundo o Anexo B da NP 1796:2014, como não existem uma quantidade de informação elevada para dar um VLE a norma recomenda que as partículas inaláveis têm um valor máximo de 10 mg/m3 e as respiráveis de 3 mg/m3, até que se verifique o estabelecimento de um VLE para uma dada substância. Nesta norma pode-se especificar a fração respirável do tipo de carvão utilizado nos estabelecimentos que é betuminoso.
3.3- Metodologia e equipamentos utilizados
O equipamento utilizado para a medição de conforto térmico contém sensores de medição de temperatura do ar, temperatura do globo negro, velocidade do ar e humidade presente no local. Este equipamento tem um painel de controlo que permite definir um intervalo de tempo e foi colocado ao nível do abdómen da pessoa que está a realizar a sua tarefa de trabalho. O intervalo de tempo escolhido para a realização da medição foi o período de almoço, onde se definiu um tempo de obtenção de dados de quinze segundos em quinze segundos, por um período consecutivo de duas horas.
O modelo onde se realiza a análise de resultados denomina-se por DeltaLog10. Permite criar uma relação entre o isolamento térmico do indivíduo e a sua exposição. Os resultados deste modelo possibilitam criar gráficos onde as variáveis, que se apresentaram anteriormente, podem estar relacionadas em função umas das outras e permite verificar se o individuo está em conforto térmico
25 através do cálculo automático do PMV e se está satisfeito com o nível de exposição que está sujeito, com o cálculo do PPD (módulos de software incluídos no DeltaLog10).
Para a medição da exposição de partículas em que o trabalhador estava exposto, utilizou-se uma bomba de amostragem pessoal que permite a recolha de partículas inaláveis e partículas